JP3669060B2 - Air conditioner for vehicles - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両窓ガラスの除氷、除曇を行うための手段として、窓ガラスに配設され、窓ガラスを直接加熱する電気発熱手段と、窓ガラスへ温風を吹きつけるデフロスタ手段とを併用する車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
寒冷地において車両を起動する際に、、外気温が例えば、０°Ｃ以下の場合には、車両の前面窓ガラスが凍結していることがある。この窓ガラスの凍結を解消させる手段として、温水式ヒータコアにて加熱された温風をデフロスタ吹出口から前面窓ガラスに向けて吹き出すことが従来多く用いられている。
【０００３】
しかし、温水式ヒータコアの温水は通常、車両エンジンから供給されるため、水温の上昇に時間がかかり、窓ガラスの凍結を解消させるのに時間がかかるので、車両を短時間で安全に走行開始できないという不具合があった。
そこで、近年、上記不具合を解消するために、車両窓ガラスに電気的熱線からなる発熱手段（ＨＷＳ：Ｈｅａｔｅｄ Ｗｉｎｄ Ｓｉｅｌｄ）を配設して、窓ガラスを直接加熱することにより、除氷時間の短縮を図りたいという要望が高まっている。
【０００４】
特開平５−１４７４２８号公報においては、電気自動車のヒートポンプ式空調装置において、上記電気発熱手段による窓ガラスの直接加熱と、ヒートポンプサイクルの熱交換器により加熱された温風の窓ガラスへの吹きつけとを併用することにより、窓ガラスの除氷、除曇を行うようにしたものが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本発明者らは、上記電気発熱手段による窓ガラスの直接加熱と、ヒートポンプサイクルの熱交換器により加熱された温風の窓ガラスへの吹きつけとを併用する空調装置について、実際に試作し、実験検討したところ、次のごとき問題が発生することが判明した。
【０００６】
すなわち、この種の空調装置では、乗員の手動操作の簡素化を図るため、１つのデフロスタスイッチを投入すると、電気発熱手段への通電と、ヒートポンプサイクルの暖房運転と、温風送風用送風機の運転とを同時に起動させるようにしている。ところが、ヒートポンプサイクルの運転が圧縮機保護、外気温の低下等により自動的に停止されると、電気発熱手段の単独運転となる。この単独運転時には、ヒートポンプサイクルの熱交換器により送風空気が加熱されないのて、低温の送風空気がそのまま窓ガラスに吹きつけられるという事態が発生する。
【０００７】
この結果、電気発熱手段による発熱量が低温空気の吹出により発散してしまい、電気発熱手段による発熱量を窓ガラスの加熱のために有効活用できないので、窓ガラスの除氷時間が長くかかるという問題を生じる。この除氷時間の長時間化は、車両の安全な走行開始が遅れるのみならず、電気自動車においては車載バッテリの貴重な電気容量を無駄に消費してしまうことにもなる。
【０００８】
しかるに、前記公報のものでは、窓ガラスの直接加熱と、温風の窓ガラスへの吹きつけとの併用による、窓ガラスの除氷、除曇について記載しているのみで、電気発熱手段の単独運転時に低温空気の吹出により窓ガラス除氷時間が長時間化するという問題については何ら認識していない。従って、その問題解決の対策も提案していない。
【０００９】
本発明は上記点に鑑みて、電気発熱手段による発熱量が低温空気の吹出により発散して、窓ガラス除氷時間が長くなるのを抑制することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
すなわち、請求項１〜５記載の発明では、空気加熱手段（５１、３６ａ）にて加熱された温風を空気送風手段（４）により車両の窓ガラス（２３）に吹きつけることにより、窓ガラス（２３）の除氷、除曇を行うデフロスタ手段（５１、３６ａ、４）と、
車両の窓ガラス（２３）に配設され、窓ガラス（２３）を直接加熱して窓ガラス（２３）の除氷、除曇を行う電気発熱手段（２４）と、
乗員により手動操作され、空調吹出モードを、前記温風を車両の窓ガラス（２３）に吹きつけるデフロスタ吹出モードに設定するデフロスタ操作手段（３０９）とを備え、
前記デフロスタ吹出モードの設定時に、前記デフロスタ手段および前記電気発熱手段の併用運転が設定されたときは、前記空気送風手段を第１設定風量で運転し、
前記デフロスタ吹出モードの設定時に、前記空気加熱手段が停止状態とされ、前記電気発熱手段の単独運転が設定されたときは、前記空気送風手段を前記第１設定風量より小さい第２設定風量で運転することを特徴としている。
【００１１】
本発明では、電気発熱手段の発熱による窓ガラスの除氷、除曇作用に対して、低温空気の吹出が窓ガラス除氷時間の長時間化につながるという点に着目して、窓ガラスの電気発熱手段と、窓ガラスへの温風吹出によるデフロスタ手段との併用運転時に比して、電気発熱手段の単独運転時における、窓ガラスへの吹出風量を小さくしているから、電気発熱手段の単独運転時に電気発熱手段による発熱量が低温空気の吹出により発散することを効果的に抑制でき、電気発熱手段による発熱量を窓ガラスの加熱のために有効活用できるので、窓ガラスの除氷時間を短縮できる。これにより、寒冷期において、車両起動後に短時間で安全に走行開始できる。
【００１２】
また、電気発熱手段の単独運転時に低温空気の吹出により車室内乗員に不快感を与えるという不具合も解消できる。
特に、請求項４記載の発明では、空気加熱手段（５１、３６ａ）の熱源として、ヒートポンプ（３０）および燃焼式ヒータ（５２）の両方を備え、
さらに、外気温度に関連した物理量を検出する外気温検出手段（１１２）を備え、
この外気温検出手段（１１２）により検出された外気温度が第１設定温度より高いときは、第１断続手段（１２７、１３０、１３４、１３６）によりヒートポンプ（３０）を作動させるとともに、第２断続手段（１２８、１３０、１３３、１３４、１３６）により電気発熱手段（２４）への通電を遮断し、かつ、送風制御手段（１２４、１２７、１３０、１３４、１３７）により空気送風手段（４）を第１設定風量で運転し、
外気温度が第１設定温度と、第１設定温度より低い第２設定温度との間にあるときは、第１断続手段によりヒートポンプを作動させるとともに、第２断続手段により電気発熱手段に通電し、かつ、送風制御手段により空気送風手段を第１設定風量で運転し、
外気温度が第２設定温度より低いときは、第１断続手段により燃焼式ヒータを作動させるとともに、第２断続手段により電気発熱手段に通電し、かつ、送風制御手段により空気送風手段を第１設定風量で運転し、
第１断続手段によりヒートポンプおよび燃焼式ヒータがともに停止され、かつ第２断続手段により電気発熱手段に通電されたときは、送風制御手段により空気送風手段を第２設定風量で運転することを特徴としている。
【００１３】
これにより、窓ガラスの除氷、除曇作用のための熱源として、ヒートポンプ、燃焼式ヒータおよび電気発熱手段を外気温度に対応して選択することができ、そのため、ヒートポンプの低温運転による弊害を回避できるとともに、電気発熱手段を低温時のみに運転して、電気発熱手段の電力消費を抑制でき、それぞれの熱源の特徴を効果的に発揮できる。
【００１４】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１は第１実施形態による電気自動車用空調装置の全体構成の概要を示すもので、室内ユニットおよび冷凍サイクルおよび温水回路を示している。
【００１６】
図１において、室内ユニット１は、車室内に向けて空気を送る空気通路をなすダクト２を備える。このダクト２は、車室内前部の計器盤下方部に配置され、ダクト２の一端には、内外気切替箱３を備えた送風機４が設置されている。
内外気切替箱３は、車室内と連通して車室内の空気（内気）を導入する内気導入口５と、車室外と連通して車室外の空気（外気）を導入する外気導入口６とを備えている。そして、内外気切替箱３は、内外気切替ダンパ７を備え、この内外気切替ダンパ７により、ダクト２内に導かれる空気を内気と外気とに切り替えることができる。
【００１７】
送風機４は、ファンケース８、遠心式ファン９、およびモータ１０からなり、モータ１０に通電されるとファン９が回転し、内気または外気をダクト２を介して室内へ送る。
ダクト２の他端には、ダクト２内を通過した空気を車室内の各部に向けて吹き出す吹出口が形成されている。この吹出口は、室内前部の中央より、乗員の上半身に向けて主に冷風を吹き出すセンタフェイス吹出口１３、室内前部の両脇より、乗員の上半身あるいはサイドガラスに向けて主に冷風を吹き出すサイドフェイス吹出口１４、乗員の足元に向けて主に温風を吹き出すフット吹出口１５、および窓ガラス２３に向けて主に温風を吹き出すデフロスタ吹出口１６からなる。
【００１８】
また、ダクト２内には、サイドフェイス吹出口１４を除く他の吹出口へ通じる空気通路に、各吹出口への空気流を制御するセンタフェイスダンパ１７、フットダンパ１８、およびデフロスタダンパ１９が設けられている。なお、センタフェイス吹出口１３およびサイドフェイス吹出口１４には、乗員の好みに応じて空気の吹出量を手動調節する乗員開閉ダンパ２０が設けられている。
【００１９】
フロントの窓ガラス２３の内面（車室内側の面）、あるいは合わせガラスを構成する２枚のガラスの間の面には、通電を受けると発熱する透明導電性薄膜からなる電気発熱体２４が、窓ガラス２３のほぼ全面に亘って形成されている。この電気発熱体２４は、窓ガラス２３の両側に電極２５を備え、この電極２５を介して電気発熱体２４を通電することにより窓ガラス２３を直接加熱するようにしてある。以後、上記窓ガラスの電気発熱体２４をＨＷＳと略記する。
【００２０】
ヒートポンプサイクル３０は、冷媒圧縮機３１、冷媒水熱交換器３２、第１減圧器３３、室外熱交換器３４、第２減圧器３５、室内熱交換器３６、アキュームレータ３７、後記する冷媒経路切替手段（電磁弁４０〜４２）、およびこれらを閉回路となるように接続する冷媒配管等から構成されて、空調モードに基づいて冷媒の流れ方向が変わる冷凍サイクルである。
【００２１】
なお、この実施例の空調モードとしては、冷房運転を行う冷房モード、暖房運転を行う暖房モード、除湿運転を行う除湿モード、暖房運転時において室外熱交換器３４の着霜が後記する除霜センサにより検出された時に除霜運転を行う除霜モード等が設定されている。
冷媒圧縮機３１は、電動式の冷媒圧縮機であって、吸入口より内部に吸入したガス冷媒を圧縮して高温、高圧のガス冷媒を吐出口より吐出する圧縮部（コンプレッサ）と、この圧縮部を駆動する駆動部としての電動モータ（図示せず）とを１つの密閉ケース内に一体に内蔵した構造からなる。この冷媒圧縮機３１は、空調用ＥＣＵ（電子制御装置）１００の出力信号に基づいて冷媒圧縮機３１の回転速度を制御する空調用インバータ３８を備えている。
【００２２】
このインバータ３８は、冷媒圧縮機３１の電動モータに、車載電源２００（図２参照）から印加される電力を連続的あるいは段階的に可変制御して、この印加電力の変化により電動モータの回転速度を変化させるものである。これにより、冷媒圧縮機３１は、冷媒吐出容量を変化させてヒートポンプサイクル３０内を循環する冷媒の流量を調節することにより冷媒水熱交換器３２の加熱能力や室内熱交換器３６の冷房能力を制御する。
【００２３】
冷媒水熱交換器３２は、アルミニウム合金等の熱伝導性に優れる金属パイプよりなる二重管構造を成し、内周側に温水通路３２ａ、外周側に冷媒通路３２ｂが形成されている。冷媒水熱交換器３２は、車室外に設置され、温水通路３２ａ内を流れる低温の温水と冷媒通路３２ｂ内を流れる高温高圧のガス冷媒とを熱交換させることにより、温水を加熱する温水加熱器として働くと共に、ガス冷媒を凝縮液化させる冷媒凝縮器として働く。
【００２４】
第１減圧器３３は、暖房モード時および除霜暖房モード時に冷媒水熱交換器３２より流入した冷媒を減圧するキャピラリチューブよりなる。室外熱交換器３４は、車室外（例えば走行風を受け易い場所）に設置されて、内部を流れる冷媒と電動ファン３９により送風される外気とを熱交換する。なお、室外熱交換器３４は、暖房モード時および除湿モード時には、第１減圧器３３で減圧された低温低圧の冷媒を外気との熱交換により蒸発気化させる冷媒蒸発器として働き、冷房モード時には、冷媒水熱交換器３２より電磁弁４２を通って流入した高圧ガス冷媒を外気との熱交換により凝縮液化させる冷媒凝縮器として働く。
【００２５】
第２減圧器３５は、冷房用の減圧手段であって、冷房モード時に室外熱交換器３４より流入した冷媒を減圧するキャピラリチューブよりなる。なお、第１減圧器３３および第２減圧器３５として、キャピラリチューブの他に温度式自動膨張弁、電動式の膨張弁、オリフィス等の減圧手段を用いても良い。
室内熱交換器３６は、ダクト２内に設置され、冷房モード時および除湿モード時に第２減圧器３５および第１減圧器３３で減圧された低温低圧の気液２相冷媒をダクト２内の空気との熱交換により蒸発気化させる冷媒蒸発器として働く。これにより、ダクト２内の送風空気は室内熱交換器３６内の冷媒により吸熱されて、冷却除湿される。
【００２６】
アキュームレータ３７は、内部に流入した冷媒を液冷媒とガス冷媒とに気液分離して液冷媒を貯溜し、ガス冷媒のみを冷媒圧縮機３１へ供給する気液分離器として働く。なお、気液分離器として、冷媒水熱交換器３２と第１減圧器３３との間か、あるいは室外熱交換器３４と第２減圧器３５との間に配置されるレシーバ（受液器）をアキュームレータ３７の代わりに使用しても良い。
【００２７】
冷媒経路切替手段は、ヒートポンプサイクル３０を循環する冷媒の流れ方向を冷房運転経路（図２において矢印Ｃの経路）、暖房運転経路（図２において矢印Ｈの経路）、および除霜運転経路（図２において矢印Ｃの経路）等のいずれかに切り替えるもので、通電（オン）されると開弁し、通電が停止（オフ）されると閉弁する第１〜第３電磁弁４０〜４２から構成されている。
【００２８】
第１電磁弁４０は、暖房モード時および除湿モード時に冷媒水熱交換器３２より流出した高圧冷媒を第１減圧器３３→室外熱交換器３４→第１電磁弁４０→アキュームレータ３７の順に流す暖房用冷媒流路４３の開閉を行う開閉弁である。
第２電磁弁４１は、除湿モード時に冷媒水熱交換器３２を流出した冷媒を第１減圧器３３→第２電磁弁４１→室内熱交換器３６→アキュームレータ３７の順に流す除湿用冷媒流路（バイパス路）４４の開閉を行う開閉弁である。第３電磁弁４２は、冷房モード時に冷媒水熱交換器３２の下流側と室外熱交換器３４の上流側とを第１減圧器３３を迂回して結ぶ冷房用冷媒流路（バイパス路）４５の開閉を行う開閉弁である。
【００２９】
温水回路５０は、前述の冷媒水熱交換器３２、温水式ヒータコア５１、燃焼式ヒータ５２、温水ポンプ５３、およびこれらを閉回路をなすように接続する温水配管等から構成されている。
温水式ヒータコア５１は、ダクト２内において室内熱交換器３６よりも下流側（風下側）に設置されて、内部を流れる温水との熱交換によって通過する空気を加熱する室内空気加熱器である。温水式ヒータコアコア５１の空気の入口部および出口部には、温水式ヒータコア５１を通過する空気の流れと迂回する空気の流れとを調節する２個のエアドア５４、５５が回転自在に支持されている。これらのエアドア５４、５５は、ステッピングモータやサーボモータ等のアクチュエータ（図示せず）により駆動される。
【００３０】
燃焼式ヒータ５２は、燃料ポンプ（図示しない）により圧送された液体燃料を燃焼空気と混合して燃焼し、その燃焼時に生成される燃焼排気との熱交換によって温水を加熱する。温水との熱交換を終えた燃焼排気は、大気に排出される。但し、この燃焼式ヒータ５２は、外気温度が低い時（例えば４．４℃以下の低温時）にのみ使用される。なお、燃焼式ヒータ５２は、燃料供給量および燃焼用空気量を調節することにより、燃焼量（発熱量）を無段階に切り替えて使用することができる。
【００３１】
温水ポンプ５３は、電動式のウォータポンプ（温水圧送手段）であって、通電を受けて起動することにより温水回路５内に温水の循環流を発生する。
なお、温水回路５０に、ラジエータ等の放熱装置、電動器具の排熱を回収する排気回収器や電気ヒータ等の補助加熱装置、流路切替弁等の付属装置を追加しても良い。
【００３２】
図２は電気自動車用空調装置のＥＣＵ１００を含む制御系統図であり、ＥＣＵ１００は、中央演算処理装置（以下ＣＰＵと言う）１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、Ａ／Ｄ変換器１０４、インターフェイス１０５、１０６等を有している。また、ＥＣＵ１００はジャンクションボックスＪを介して車載電源２００より電力が供給されて作動するもので、ジャンクションボックスＪは走行用モータＭの回転速度を制御する走行用インバータＩにも接続されている。
【００３３】
ＥＣＵ１００は、内気温センサ１１１、外気温センサ１１２、日射センサ１１３、冷媒圧力センサ１１４、蒸発器温度センサ１１５、水温センサ１１６、除霜センサ１１７、水温センサ１１８、および操作パネル３００より入力される入力信号と予めインプットされた制御プログラムに基づいて、インバータ３８、各空調機器およびＨＷＳ２４を制御する。
【００３４】
すなわち、ＥＣＵ１００は、各センサの検出信号および操作パネル３００の操作値（操作信号）などの入力信号と予めインプットされた制御プログラムに基づいて、内外気切替ドア７、モード切替ドア１７〜１９、送風機４のファンモータ１０、冷媒圧縮機３１の回転制御用インバータ３８、室外電動ファン３９、第１〜第３電磁弁４０〜４２、燃焼式ヒータ５２、温水ポンプ５３およびエアミックスドア５４、５５、ＨＷＳ２４等の作動状態を制御する。
【００３５】
内気温センサ１１１は、例えばサーミスタ等の感温素子よりなり、車室内の温度（内気温）を検出する内気温度検出手段である。外気温センサ１１２は、例えばサーミスタ等の感温素子よりなり、車室外の温度（外気温）を検出する外気温度検出手段である。
日射センサ１１３は、車室内への日射量を検出する日射量検出手段である。冷媒圧力センサ１１４は、冷媒圧縮機３１の吐出圧力であるサイクル高圧圧力（凝縮圧力）を検出する冷媒圧力検出手段である。蒸発器温度センサ１１５は、例えばサーミスタ等の感温素子よりなり、室内熱交換器３６吹出直後の空気温度を検出する温度検出手段である。
【００３６】
水温センサ１１６は、例えばサーミスタ等の感温素子よりなり、温水式ヒータコア５１の温水入口部に設置され、温水式ヒータ５１の入口水温（温水温度）を検出する温水温度検出手段である。除霜センサ１１７は、例えばサーミスタ等の感温素子よりなり、暖房モード時および除湿モード時に室外熱交換器３４の入口部の冷媒温度を検出する冷媒温度検出手段である。
【００３７】
水温センサ１１８は、例えばサーミスタ等の感温素子よりなり、燃焼式ヒータ５２の温水出口に設置され、燃焼式ヒータ５２の出口水温を検出する温水温度検出手段である。
次に、操作パネル３００を図３について説明すると、本例の操作パネル３００は、冷房、暖房、送風の運転モード切換、吹出モードの切換、風量切換、内外気切換等を１つのオートスイッチ３０１の投入により自動的に行うオートエアコン用のパネルとして構成されている。３０２は空調装置の作動を停止するためのオフスイッチである。
【００３８】
３０３、３０４は室温の目標温度設定用スイッチ（温度設定手段）で、スイッチ３０３は目標温度上昇用のスイッチであり、スイッチ３０４は目標温度下降用のスイッチである。そして、この両スイッチ３０３、３０４により設定された目標温度は温度表示部３０５にてディジタル表示される。
３０６は吹出モード設定スイッチで、吹出モードドア１７〜１９を制御してデフロスタモード以外の吹出モードを手動設定するためのものである。３０７は風量設定スイッチで、ファンモータ１０を制御して車室内への送風量を手動設定するためのものである。３０８は温水回路５０の燃焼式ヒータ５２の作動を手動操作にて強制的に停止するための燃焼式ヒータオフスイッチである。３０９は内外気切換スイッチで、内外気切換ドア７を制御して車室内への内外気吸入を手動にて切り換えるためのものである。
【００３９】
３１０はデフスロタスイッチで、吹出モードドア１７〜１９を制御してデフスロタ吹出モード（デフスロタ吹出口のみを開口する状態）を手動設定するとともに、空調機器をデフスロタ作動状態に手動設定するものである。すなわち、本実施形態では、上記デフスロタスイッチ３１０が手動操作されて、オン状態になると、ＥＣＵ１００は内外気吸入を外気モードに設定するとともに、吹出モードをデフロスタ吹出モードとし、所定の風量にて送風機４を作動させ、かつ外気温度が所定値以下のときに前述したＨＷＳ２４に通電するようにプログラミングされている。
【００４０】
次に、上記ＥＣＵ１００によるデフロスタモードの作動制御を図４により詳述する。
初めに、電気自動車のキースイッチＯＮかどうかの判定を行なう（ステップ１２０）。「ＮＯ」ならステップ１２０の判定を繰り返す。「ＹＥＳ」なら初期設定として演算処理に使用するカウンタ、フラグを初期化処理する（イニシャライズ、ステップ１２１）。次に、デフロスタスイッチ３１０がＯＮかどうかの判定を行なう（ステップ１２２）。「ＮＯ」ならステップ１２３へ移行し、オートスイッチ３０１が投入されておれば、フェイス（ＦＡＣＥ）吹出、バイレベル（ＢＩＬＥＶＥＬ）、フット（ＦＯＯＴ）のいずれかの吹出モードを選択する吹出モードオート制御を行う。
【００４１】
ここで、吹出モードオート制御は、図５（ａ）に示すように車室内への目標吹出空気温度ＴＡＯに基づいて行う。この目標吹出空気温度ＴＡＯは下記の数式１により算出されるものである。
【００４２】
【数１】
ＴＡＯ＝Ｋset ×Ｔset −Ｋr ×Ｔr −Ｋam×Ｔam−Ｋs ×Ｔs −Ｃ
なお、Ｔset は温度設定用スイッチ３０３、３０４によって決定された設定温度、Ｔr は内気温センサ１１１が検出した内気温度、Ｔamは外気温センサ１１２が検出した外気温度、Ｔs は日射センサ１１３が検出した日射量である。また、Ｋset 、Ｋr 、Ｋam、およびＫs はゲインであり、Ｃは定数である。
【００４３】
そして、次に、ステップ１２４において、図５（ｂ）に示すように、上記目標吹出空気温度ＴＡＯに基づく自動設定風量にて送風機４を運転し、ステップ１２２の判定前に戻って処理を繰り返す。図５（ｂ）の冷房時とは、ヒートポンプ３０を冷房モードで運転している状態であり、暖房時とは、ヒートポンプ３０を暖房モードで運転するかあるいは燃焼式ヒータ５２を運転して、温水式ヒータコア５１に温水を循環している状態である。
【００４４】
一方、デフロスタスイッチ３１０がＯＮになると、ステップ１２２の判定が「ＹＥＳ」となり、ステップ１２５に移行して、吹出モードを、デフロスタ（ＤＥＦ）吹出モードに設定する。同時に、内外気吸込を外気吸入モードに設定する。
次に、ステップ１２６では、外気温センサ１１２が検知した外気温が０℃より低いかどうかの判定を行なう。外気温が０℃より高いときは、判定が「ＮＯ」となり、ステップ１２７に移行し、ヒートポンプ単独のデフロスタ（ＤＥＦ）制御を行なう。
【００４５】
すなわち、デフロスタ吹出口１６から吹き出す温風を加熱する空気加熱手段として、ヒートポンプ３０と燃焼式ヒータ５２のうち、ヒートポンプ３０を選択し、ヒートポンプ３０を暖房モードにて運転する。これにより、水冷媒熱交換器３２において加熱された温水をヒータコア５１に循環して、ダクト２内の送風空気を加熱し、この温風をデフロスタ吹出口１６から窓ガラス２３へ吹きつける。
【００４６】
このとき、エアドア５４、５５は図１の実線位置に操作されて、送風空気の全量をヒータコア５１に通過させる。また、このとき、デフロスタスイッチ３１０がＯＮして、デフロスタ吹出モードが設定されているため、送風機４の風量は、図５（ｂ）の特性とは別に、設定された所定のデフロスタ風量（第１の設定風量、例えば、２５０ｍ³ ／ｈ程度）に固定されている。そして、ステップ１２７の後はステップ１２０の判定前に戻って上記処理を繰り返す。
【００４７】
ステップ１２７による、ヒートポンプ単独のデフロスタ（ＤＥＦ）制御では、上記のように、ヒートポンプ３０を熱源として加熱された温風を窓ガラス２３へ吹きつけて、窓ガラス２３の解氷、防曇を行う。ヒートポンプ単独のデフロスタ（ＤＥＦ）制御であっても、外気温が０°Ｃ以上であるため、窓ガラス２３の解氷、防曇に長時間を要することはない。
【００４８】
これに対し、外気温が０°Ｃより低下したときは、ステップ１２６の判定が「ＹＥＳ」となり、ステップ１２８へ移行し、Ｈ・Ｗ・Ｓ２４をＯＮ（通電）すると同時に、タイマーのカウントアップを開始して、Ｈ・Ｗ・Ｓ２４の通電時間を計測する。
次に、ステップ１２９へ移行し、燃焼式ヒータ５２が運転（ＯＮ）可能な条件かどうか判定する。具体的には、外気温が４℃未満か、燃焼式ヒータ５２の保護制御等により運転不能の状態でないか、燃焼式ヒータオフスイッチ３０８が投入されていないか等を判定して、燃焼式ヒータ５２が運転（ＯＮ）可能な条件にあるかどうか判定する。
【００４９】
燃焼式ヒータ５２が運転（ＯＮ）可能な条件にないときは、ステップ１２９の判定が「ＮＯ」となり、ステップ１３０へ移行し、ヒートポンプ３０とＨ．Ｗ．Ｓ２４とを併用したデフロスタ（ＤＥＦ）制御を行なう。すなわち、ヒートポンプ３０の水冷媒熱交換器３２にて加熱された温水をヒータコア５１に循環して、ダクト２内の送風空気を加熱し、この温風をデフロスタ吹出口１６から窓ガラス２３へ吹きつける。このときも、送風機４の風量は、前記ステップ１２７と同一のデフロスタ風量（第１の設定風量、例えば、２５０ｍ³ ／ｈ程度）である。これと同時に、Ｈ．Ｗ．Ｓ２４への通電により、窓ガラス２３を直接加熱する。
【００５０】
ステップ１３０による、ヒートポンプ３０とＨ．Ｗ．Ｓ２４とを併用したデフロスタ（ＤＥＦ）制御は、ステップ１３１の判定が「ＮＯ」で、ステップ１３２の判定が「ＹＥＳ」となっている間（すなわち、−１０°Ｃ＜外気温＜０°Ｃのとき）、継続され、窓ガラス２３への温風吹きつけとＨ．Ｗ．Ｓ２４による窓ガラス直接加熱との併用で、窓ガラス２３の解氷、防曇を行うため、外気温が０°Ｃ以下に低下しても、窓ガラス２３の解氷、防曇を短時間で行うことができる。
【００５１】
外気温が０°Ｃ以上に上昇すると、ステップ１３２の判定が「ＮＯ」となり、ステップ１３３にてＨ．Ｗ．Ｓ２４への通電がオフされ、ステップ１２７による、ヒートポンプ単独のデフロスタ（ＤＥＦ）制御に移行する。
一方、ステップ１２９の判定が「ＹＥＳ」ならば、ステップ１３１へ移行し、外気温が−１０°Ｃより低いときはステップ１３１の判定も「ＹＥＳ」となり、ステップ１３４へ移行する。このステップ１３４では、ヒートポンプ３０の運転を禁止する。この運転禁止は、低温時に室外熱交換器３４での吸熱量が低下して圧縮機３１への冷媒液戻りが発生するのを防止するためである。
【００５２】
そして、ステップ１３４では、ヒートポンプ３０の運転禁止に伴って、燃焼式ヒータ５２とＨ．Ｗ．Ｓ２４との併用のデフロスタ（ＤＥＦ）制御を行なう。すなわち、燃焼式ヒータ５２を運転して、燃焼式ヒータ５２で加熱された温水をヒータコア５１に循環して、ダクト２内の送風空気を加熱し、この温風をデフロスタ吹出口１６から窓ガラス２３へ吹きつける。このときも、送風機４の風量は、前記ステップ１２７、１３０と同一のデフロスタ風量（第１の設定風量、例えば、２５０ｍ³ ／ｈ程度）である。これと同時に、Ｈ．Ｗ．Ｓ２４への通電により、窓ガラス２３を直接加熱する。これにより、窓ガラス２３への温風吹きつけとＨ．Ｗ．Ｓ２４による窓ガラス直接加熱との併用で、窓ガラス２３の解氷、防曇を行う。
【００５３】
次に、ステップ１３５へ移行し、燃焼式ヒータ５２がＯＦＦ条件にあるかどうかの判定を行なう。具体的には、外気温が４℃以上か、燃焼式ヒータの保護制御等により運転不能の状態にあるか、燃焼式ヒータ５２のオフスイッチ３０８が投入されているか等を判定して、燃焼式ヒータ５２がＯＦＦ条件にあるかどうか判定する。
【００５４】
燃焼式ヒータ５２がＯＦＦ条件でないときは、判定が「ＮＯ」となり、ステップ１３１の判定前に戻り、上記処理を繰返す。これに対し、燃焼式ヒータ５２がＯＦＦ条件にあるときは、ステップ１３５の判定が「ＹＥＳ」となり、ステップ１３６へ移行する。
このステップ１３６において、燃焼式ヒータ５２の作動が停止（ＯＦＦ）され、Ｈ．Ｗ．Ｓ２４の単独運転となる。そして、次のステップ１３７において、送風機４の風量が第１設定風量（例えば、２５０ｍ³ ／ｈ程度）よりも低い第２設定風量に設定される。ここで、第２設定風量は例えば９０ｍ³／ｈ未満の微小風量に設定するが、Ｈ．Ｗ．Ｓ２４本来の機能（窓ガラス加熱機能）を有効発揮するためには、送風機４の運転を停止（＝風量０）させることが望ましい。
【００５５】
このように、Ｈ．Ｗ．Ｓ２４の単独運転時に、送風機４の風量を第１設定風量よりも低い第２設定風量に設定することにより、Ｈ．Ｗ．Ｓ２４の発熱量が送風機４の作動による低温空気の窓ガラス２３への吹きつけによって発散してしまうことがなく、Ｈ．Ｗ．Ｓ２４の発熱量が窓ガラス２３の温度上昇のために有効活用される。
【００５６】
従って、Ｈ．Ｗ．Ｓ２４単独の発熱作用により窓ガラス２３の解氷、防曇を効果的に行うことができ、窓ガラス２３の解氷、防曇時間の短縮を図ることができる。
次に、ステップ１３８へ移行し、ステップ１２８で開始したＨ．Ｗ．Ｓ２４のタイマカウントアップ（例えば２０分）が完了したかどうか（Ｈ．Ｗ．Ｓ通電時間が所定時間に到達したかどうか）を判定する。「ＮＯ」ならステップ１２９の判定の前に戻って処理を繰返す。「ＹＥＳ」なら本制御を終了する。
【００５７】
図６は本発明による効果を示す実験データであり、外気温−２０°Ｃにて車両フロントガラスが全面的に凍結している状態から、デフロスタ制御を開始した場合に、各種のデフロスタ制御別のガラス解氷時間を測定した結果を示す。このガラス解氷時間としては、車両の走行可能レベルである５０％のガラス解氷面積に到達する時間と、９０％のガラス解氷面積に到達する時間とに分けて測定している。
【００５８】
なお、図６の実験において、Ｈ．Ｗ．Ｓ２４の消費電力は、どのデフロスタ制御においても、３００Ｗ一定である。また、温風の温度は１０°Ｃ〜４０°Ｃであり、冷風の温度は−２０°Ｃである。
図６において、Ｈ．Ｗ．Ｓ２４単独運転時において、冷風を吹出した場合は、５０％のガラス解氷面積到達時間が１２分も要しているのに対し、本発明のように、Ｈ．Ｗ．Ｓ２４単独運転時において、送風停止（または微小風量の吹出）とすることにより、５０％のガラス解氷面積到達時間を４．５分に短縮できる。
【００５９】
なお、上記第１実施形態では、ダクト２内の送風空気を加熱する空気加熱手段として、温水式ヒータコア５１を用い、この温水式ヒータコア５１への循環温水の熱源として、温水回路５０にヒートポンプ３０の水冷媒熱交換器３２および燃焼式ヒータ５２を設置しているが、燃焼式ヒータ５２は、電気自動車の使用地域が比較的温暖な地域である場合は、車両に搭載しない場合もある。この場合は、外気温が所定温度、例えば−１０℃以下になると必然的にＨＷＳ２４の単独運転となる。
【００６０】
上記第１実施形態では、ステップ１２５において設定されたデフロスタ（ＤＥＦ）吹出モードにおける制御について説明したが、フット吹出口１５とデフロスタ吹出口１６の両方から同時に略同等の風量の空気を吹き出すフット／デフロスタ（ＦＯＯＴ／ＤＥＦ）吹出モードにおいても、上記したデフロスタ制御を採用してもよいことはもちろんである。
【００６１】
上記第１実施形態では、ＨＷＳ２４の通電量を温風吹出との併用運転時と単独運転時とで同一としているが、ＨＷＳ２４の通電量を温風吹出との併用運転時よりも単独運転時の方が大きくなるように切換制御してもよい。
同様に、デフロスタ制御時における温風吹出の風量（第１設定風量）を一定値（例えば、２５０ｍ³ ／ｈ）に固定せずに、外気温等の環境条件に応じて変化させてもよい。
【００６２】
上記第１実施形態では、冷房運転時と暖房運転時とで、エアダンパ５４、５５の操作位置を図１の一点鎖線位置と実線位置との間で反転させるようにしたが、エアダンパ５４、５５を空調ダクト２内を通過する空気の一部をヒータコア５１に通過させるように、中間位置に制御されるエアミックスダンパとしてもよい。
上記第１実施形態では、ヒートポンプ３０の冷媒通路を切り替えるために、３つの電磁弁４０〜４２を用いたが、この３つの電磁弁４０〜４２の代わりに、三方弁や四方弁を用いてもよい。
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、ダクト２内の送風空気を加熱する空気加熱手段として、温水式ヒータコア５１を用い、この温水式ヒータコア５１に温水を循環させる温水回路５０を設置しているが、本発明は、図７に示す第２実施形態のように温水回路を廃止した空調装置においても同様に実施できる。
【００６３】
図７の空調装置においては、ヒートポンプサイクル３０に設けられた１つの室内熱交換器３６ａにて空調ダクト２内の空気の冷却、および加熱を行うようにしたものである。
図７において、図１と同一符号は同一または均等部分であるので、説明は省略する。以下、図１との相違部分について主に説明すると、空調ダクト２内の空気通路の全面にわたって室内熱交換器３６ａが配置されており、この室内熱交換器３６ａは、冷房モード時には蒸発器として作用し、送風空気を冷却する。また、暖房モード時には室内熱交換器３６ａは凝縮器として作用し、送風空気を加熱する。
【００６４】
ヒートポンプサイクル３０は、上述の室内熱交換器３６ａの他に、室外熱交換器３４、冷媒圧縮機３１、暖房用減圧器３３、冷房用減圧器３５、逆止弁３３ａ、３５ａ、アキュムレータ３７、および冷媒の流れ方向を切り替える四方弁４６を備え、これらの機器を冷媒配管によって接続して構成されている。
ヒートポンプサイクル３０は、冷房モード時および暖房モード時に、四方弁４６により、次のように冷媒の流れを切り替える。図中、矢印Ｃは冷房時の冷媒の流れ方向を示し、矢印Ｈは暖房時の冷媒の流れ方向を示す。
【００６５】
冷房モードは、冷媒圧縮機３１から吐出された高圧ガス冷媒が、四方弁４６→室外熱交換器３４→逆止弁３３ａ→冷房用減圧器（キャピラリチューブ）３５→室内熱交換器３６ａ→四方弁４６→アキュムレータ３７→冷媒圧縮機３１の順に閉回路を流れる。このとき、室内熱交換器３６ａは、蒸発器として作用し、冷媒の蒸発潜熱により送風空気を冷却する。
【００６６】
暖房モードは、冷媒圧縮機３１から吐出された冷媒が、四方弁４６→室内熱交換器３６ａ→逆止弁３５ａ→暖房用減圧器（キャピラリチューブ）３３→室外熱交換器３４→四方弁４６→アキュムレータ３７→冷媒圧縮機３１の順に閉回路を流れる。このとき、室内熱交換器３６ａは、凝縮器として作用し、冷媒の凝縮潜熱により送風空気を加熱する。
【００６７】
ＥＣＵ（電子制御装置）１００は、前述の図１、２と同様のものであり、図４に示すフローチャートに従って、各種空調機器および窓ガラス２３のＨＷＳ２４の制御を行う。
（他の実施形態）
上記した第１、第２実施形態では、デフロスタ吹出口１６から吹き出す空気の加熱手段としては、温水式ヒータコア５１、ヒートポンプサイクル３０の室内熱交換器３６ａを使用しているが、空気加熱手段として、れらにの他に、電気発熱体を使用してもよい。
【００６８】
また、上記第１、第２実施形態では、デフロスタスイッチ３１０の投入によりデフロスタ吹出モードの設定と連動して、ＨＷＳ２４を通電可能な状態にしているが、デフロスタスイッチ３１０とは別にＨＷＳ２４専用の手動スイッチを操作パネル３００に設け、このＨＷＳ専用の手動スイッチの投入によりＨＷＳ２４を通電可能な状態にして、図４のフローチャートに示す制御にてＨＷＳ２４への通電を断続するようにしてもよい。
【００６９】
また、上記第１、第２実施形態では、電気自動車用空調装置を示したが、ガソリン機関等の内燃機関が搭載された自動車の空調装置に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の全体構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態の電気制御系統図である。
【図３】本発明の第１実施形態における空調操作パネルの正面図である。
【図４】本発明の第１実施形態におけるデフロスタ制御のフローチャートである。
【図５】（ａ）は本発明の第１実施形態における吹出モードの制御マップを示す特性図で、（ｂ）は本発明の第１実施形態における送風機風量の制御マップを示す特性図である。
【図６】本発明による効果を示す図表である。
【図７】本発明の第２実施形態の全体構成図である。
【符号の説明】
２…空調ダクト、４…送風機、１６…デフロスタ吹出口、２３…窓ガラス、
２４…電気発熱体（ＨＷＳ）、３０…ヒートポンプ、
３６、３６ａ…室内熱交換器、５１…温水式ヒータコア、５２…燃焼式ヒータ、
１００…ＥＣＵ、３００…操作パネル、３１０…デフロスタスイッチ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes, as means for deicing and defrosting a vehicle window glass, an electric heating means disposed on the window glass and directly heating the window glass, and a defroster means for blowing warm air onto the window glass. The present invention relates to a vehicle air conditioner to be used in combination.
[0002]
[Prior art]
When the vehicle is started in a cold region, if the outside air temperature is 0 ° C. or lower, for example, the front window glass of the vehicle may be frozen. As means for eliminating the freezing of the window glass, blowing the warm air heated by the hot water heater core from the defroster outlet toward the front window glass is often used.
[0003]
However, since the hot water of the hot water heater core is usually supplied from the vehicle engine, it takes time to raise the water temperature and it takes time to eliminate the window glass freezing, so the vehicle cannot be started safely in a short time. There was a problem that.
Therefore, in recent years, in order to solve the above-mentioned problems, heating means (HWS: electric heating wire) is formed on the vehicle window glass. H eated W ind S There is an increasing demand for reducing the deicing time by arranging the window and directly heating the window glass.
[0004]
In JP-A-5-147428, in a heat pump type air conditioner for an electric vehicle, direct heating of the window glass by the electric heating means and blowing of hot air heated by a heat exchanger of a heat pump cycle to the window glass. In combination with the above, there has been proposed one that performs deicing and defogging of the window glass.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the present inventors actually prototyped an air conditioner that uses both the direct heating of the window glass by the electric heating means and the blowing of warm air heated by the heat exchanger of the heat pump cycle to the window glass. As a result of experiments, it was found that the following problems occur.
[0006]
That is, in this type of air conditioner, in order to simplify the manual operation of the occupant, when one defroster switch is turned on, energization of the electric heating means, heating operation of the heat pump cycle, and operation of the blower for hot air blower are performed. Are activated at the same time. However, when the operation of the heat pump cycle is automatically stopped due to protection of the compressor, a decrease in the outside air temperature, etc., the electric heating means is operated alone. At the time of this single operation, since the blown air is not heated by the heat exchanger of the heat pump cycle, a situation occurs in which the low-temperature blown air is blown directly onto the window glass.
[0007]
As a result, the amount of heat generated by the electric heating means diverges by blowing out low-temperature air, and the amount of heat generated by the electric heating means cannot be effectively used for heating the window glass. Produce. This longer deicing time not only delays the safe start of the vehicle, but also wastes valuable electric capacity of the on-board battery in an electric vehicle.
[0008]
However, the above-mentioned publication only describes deicing and defogging of the window glass by using both the direct heating of the window glass and the blowing of warm air to the window glass. There is no recognition of the problem that the window glass deicing time is prolonged due to blowing of low-temperature air during operation. Therefore, no measures for solving the problem are proposed.
[0009]
The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to suppress the amount of heat generated by the electric heating means from being diffused by blowing out low-temperature air and increasing the window glass deicing time.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.
That is, in the invention according to claims 1 to 5, the window glass is blown by blowing the warm air heated by the air heating means (51, 36a) onto the window glass (23) of the vehicle by the air blowing means (4). (23) defroster means (51, 36a, 4) for performing deicing and defrosting;
An electric heating means (24) disposed on the window glass (23) of the vehicle to deicing and defrosting the window glass (23) by directly heating the window glass (23);
Defroster operation means (309) that is manually operated by a passenger and sets the air-conditioning blowing mode to a defroster blowing mode in which the warm air is blown to the window glass (23) of the vehicle;
At the time of setting the defroster blowing mode, when the combined operation of the defroster means and the electric heating means is set, the air blowing means is operated at a first set air volume,
When the defroster blowing mode is set, when the air heating means is stopped and the electric heating means is set to stand alone, the air blowing means is operated at a second set air volume smaller than the first set air volume. It is characterized by doing.
[0011]
In the present invention, focusing on the fact that the blowing of low-temperature air leads to a longer window glass deicing time against the deicing and defogging action of the window glass due to the heat generated by the electric heating means. Compared to the combined operation of the heat generating means and the defroster means by blowing hot air to the window glass, the amount of air blown to the window glass during the single operation of the electric heat generating means is reduced. During operation, the amount of heat generated by the electric heating means can be effectively prevented from being diffused by blowing low-temperature air, and the amount of heat generated by the electric heating means can be effectively used for heating the window glass. Can be shortened. As a result, in the cold season, the vehicle can be safely started in a short time after the vehicle is started.
[0012]
Further, it is possible to solve the problem that the passenger in the passenger compartment is uncomfortable by blowing out low-temperature air during the independent operation of the electric heating means.
In particular, the invention according to claim 4 includes both a heat pump (30) and a combustion heater (52) as heat sources of the air heating means (51, 36a),
Furthermore, an outside air temperature detecting means (112) for detecting a physical quantity related to outside air temperature is provided,
When the outside air temperature detected by the outside air temperature detecting means (112) is higher than the first set temperature, the heat pump (30) is operated by the first interrupting means (127, 130, 134, 136) and the second interrupting is performed. The means (128, 130, 133, 134, 136) cuts off the power supply to the electric heating means (24), and the air blowing means (124, 127, 130, 134, 137) turns the air blowing means (4) on. Operate at the first set air volume,
When the outside air temperature is between the first set temperature and the second set temperature lower than the first set temperature, the heat pump is operated by the first intermittent means, and the electric heating means is energized by the second intermittent means, And the air blowing means is operated at the first set air volume by the blowing control means,
When the outside air temperature is lower than the second set temperature, the combustion heater is operated by the first intermittent means, the electric heating means is energized by the second intermittent means, and the air blowing means is first set by the air supply control means. Driving with air volume,
When both the heat pump and the combustion heater are stopped by the first interrupting means and the electric heating means is energized by the second interrupting means, the air blowing means is operated at the second set air volume by the blowing control means. Yes.
[0013]
As a result, heat pumps, combustion heaters, and electric heating means can be selected according to the outside air temperature as heat sources for deicing and defogging the window glass, thus avoiding the negative effects of low-temperature operation of the heat pump. In addition, the electric heating means can be operated only at a low temperature to reduce the power consumption of the electric heating means, and the characteristics of each heat source can be effectively exhibited.
[0014]
In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment description later mentioned.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 shows an outline of the entire configuration of the air conditioner for an electric vehicle according to the first embodiment, and shows an indoor unit, a refrigeration cycle, and a hot water circuit.
[0016]
In FIG. 1, the indoor unit 1 includes a duct 2 that forms an air passage for sending air toward the vehicle interior. The duct 2 is disposed in the lower part of the instrument panel at the front of the vehicle interior, and a blower 4 having an inside / outside air switching box 3 is installed at one end of the duct 2.
The inside / outside air switching box 3 includes an inside air introduction port 5 that communicates with the vehicle interior and introduces air inside the vehicle interior (inside air), and an outside air introduction port 6 that communicates outside the vehicle interior and introduces air outside the vehicle interior (outside air). It has. The inside / outside air switching box 3 includes an inside / outside air switching damper 7, and the inside / outside air switching damper 7 can switch the air guided into the duct 2 between the inside air and the outside air.
[0017]
The blower 4 includes a fan case 8, a centrifugal fan 9, and a motor 10. When the motor 10 is energized, the fan 9 rotates and sends inside air or outside air into the room via the duct 2.
At the other end of the duct 2, an air outlet is formed through which air that has passed through the duct 2 is blown toward each part in the vehicle interior. This air outlet mainly blows cool air toward the upper body of the occupant or the side glass from both sides of the front of the center face air outlet 13 which blows mainly cool air toward the upper body of the occupant from the center of the front of the room. It consists of a side face air outlet 14, a foot air outlet 15 that mainly blows warm air toward the feet of the occupant, and a defroster air outlet 16 that mainly blows hot air toward the window glass 23.
[0018]
Further, in the duct 2, a center face damper 17, a foot damper 18, and a defroster damper 19 that control an air flow to each outlet are provided in an air passage that leads to other outlets except the side face outlet 14. ing. The center face air outlet 13 and the side face air outlet 14 are provided with an occupant opening / closing damper 20 that manually adjusts the amount of air blown according to the occupant's preference.
[0019]
An electric heating element 24 made of a transparent conductive thin film that generates heat when energized is provided on the inner surface of the front window glass 23 (the surface on the vehicle interior side) or between the two glasses constituting the laminated glass. The window glass 23 is formed over almost the entire surface. The electric heating element 24 includes electrodes 25 on both sides of the window glass 23, and the window heating glass 23 is directly heated by energizing the electric heating element 24 through the electrodes 25. Hereinafter, the electric heating element 24 of the window glass is abbreviated as HWS.
[0020]
The heat pump cycle 30 includes a refrigerant compressor 31, a refrigerant water heat exchanger 32, a first pressure reducer 33, an outdoor heat exchanger 34, a second pressure reducer 35, an indoor heat exchanger 36, an accumulator 37, and refrigerant path switching means described later. This is a refrigeration cycle that is composed of (electromagnetic valves 40 to 42) and refrigerant piping that connects them so as to form a closed circuit, and changes the flow direction of the refrigerant based on the air conditioning mode.
[0021]
The air conditioning mode of this embodiment includes a cooling mode for performing a cooling operation, a heating mode for performing a heating operation, a dehumidifying mode for performing a dehumidifying operation, and a defrosting sensor in which frost formation of the outdoor heat exchanger 34 is described later during the heating operation. A defrosting mode for performing a defrosting operation when it is detected by is set.
The refrigerant compressor 31 is an electric refrigerant compressor, and compresses the gas refrigerant sucked in from the suction port and discharges the high-temperature and high-pressure gas refrigerant from the discharge port, and the compression unit. It has a structure in which an electric motor (not shown) as a drive unit for driving the unit is integrally incorporated in one sealed case. The refrigerant compressor 31 includes an air conditioning inverter 38 that controls the rotational speed of the refrigerant compressor 31 based on an output signal of an air conditioning ECU (electronic control unit) 100.
[0022]
The inverter 38 variably controls the electric power applied from the in-vehicle power source 200 (see FIG. 2) to the electric motor of the refrigerant compressor 31, and the rotation speed of the electric motor is changed by changing the applied electric power. Is something that changes. Thereby, the refrigerant compressor 31 changes the refrigerant discharge capacity and adjusts the flow rate of the refrigerant circulating in the heat pump cycle 30, thereby improving the heating capacity of the refrigerant water heat exchanger 32 and the cooling capacity of the indoor heat exchanger 36. Control.
[0023]
The refrigerant water heat exchanger 32 has a double pipe structure made of a metal pipe having excellent thermal conductivity such as an aluminum alloy, and has a hot water passage 32a on the inner peripheral side and a refrigerant passage 32b on the outer peripheral side. The refrigerant water heat exchanger 32 is installed outside the passenger compartment, and heat exchange is performed between the low-temperature hot water flowing in the hot water passage 32a and the high-temperature and high-pressure gas refrigerant flowing in the refrigerant passage 32b, thereby heating the hot water. As well as a refrigerant condenser that condenses and liquefies the gas refrigerant.
[0024]
The 1st decompressor 33 consists of a capillary tube which decompresses the refrigerant | coolant which flowed in from the refrigerant | coolant water heat exchanger 32 at the time of heating mode and defrost heating mode. The outdoor heat exchanger 34 is installed outside the vehicle interior (for example, a place where it is easy to receive traveling wind), and exchanges heat between the refrigerant flowing inside and the outside air blown by the electric fan 39. The outdoor heat exchanger 34 functions as a refrigerant evaporator that evaporates and vaporizes the low-temperature and low-pressure refrigerant decompressed by the first decompressor 33 by heat exchange with the outside air during the heating mode and the dehumidifying mode, and during the cooling mode, It functions as a refrigerant condenser that condenses and liquefies the high-pressure gas refrigerant flowing from the refrigerant water heat exchanger 32 through the electromagnetic valve 42 by heat exchange with the outside air.
[0025]
The second decompressor 35 is a decompression means for cooling, and is composed of a capillary tube that decompresses the refrigerant flowing from the outdoor heat exchanger 34 in the cooling mode. As the first decompressor 33 and the second decompressor 35, decompression means such as a temperature automatic expansion valve, an electric expansion valve, an orifice, etc. may be used in addition to the capillary tube.
The indoor heat exchanger 36 is installed in the duct 2, and the low-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant decompressed by the second decompressor 35 and the first decompressor 33 in the cooling mode and the dehumidifying mode is supplied to the air in the duct 2. Acts as a refrigerant evaporator that evaporates and evaporates by heat exchange. Thereby, the blown air in the duct 2 is absorbed by the refrigerant in the indoor heat exchanger 36 and is cooled and dehumidified.
[0026]
The accumulator 37 functions as a gas-liquid separator that separates the refrigerant that has flowed into the liquid refrigerant and the gas refrigerant, stores the liquid refrigerant, and supplies only the gas refrigerant to the refrigerant compressor 31. As a gas-liquid separator, a receiver (liquid receiver) disposed between the refrigerant water heat exchanger 32 and the first pressure reducer 33 or between the outdoor heat exchanger 34 and the second pressure reducer 35. May be used instead of the accumulator 37.
[0027]
The refrigerant path switching means changes the flow direction of the refrigerant circulating through the heat pump cycle 30 in the cooling operation path (the path indicated by the arrow C in FIG. 2), the heating operation path (the path indicated by the arrow H in FIG. 2), and the defrosting operation path (the figure). 2 is switched to one of the paths indicated by the arrow C), and the valve is opened when energized (on) and closed when energization is stopped (off). It is configured.
[0028]
The first electromagnetic valve 40 is a heater that causes the high-pressure refrigerant flowing out from the refrigerant water heat exchanger 32 during the heating mode and the dehumidifying mode to flow in the order of the first pressure reducer 33 → the outdoor heat exchanger 34 → the first electromagnetic valve 40 → the accumulator 37. It is an on-off valve that opens and closes the refrigerant flow path 43.
The second electromagnetic valve 41 is a dehumidifying refrigerant flow path for flowing the refrigerant that has flowed out of the refrigerant water heat exchanger 32 in the dehumidifying mode in the order of the first pressure reducer 33 → the second electromagnetic valve 41 → the indoor heat exchanger 36 → the accumulator 37. This is an on-off valve that opens and closes the bypass passage 44. The third electromagnetic valve 42 is a cooling refrigerant flow path (bypass path) 45 that connects the downstream side of the refrigerant water heat exchanger 32 and the upstream side of the outdoor heat exchanger 34 while bypassing the first pressure reducer 33 in the cooling mode. It is an on-off valve that opens and closes.
[0029]
The hot water circuit 50 includes the refrigerant water heat exchanger 32, the hot water heater core 51, the combustion heater 52, the hot water pump 53, and hot water pipes that connect them so as to form a closed circuit.
The hot water heater core 51 is an indoor air heater that is installed in the duct 2 on the downstream side (downward side) of the indoor heat exchanger 36 and heats the air passing through the heat exchange with the hot water flowing inside. Two air doors 54 and 55 for adjusting the flow of air passing through the hot water heater core 51 and the flow of bypass air are rotatably supported at the air inlet and outlet of the hot water heater core 51. Yes. These air doors 54 and 55 are driven by actuators (not shown) such as stepping motors and servo motors.
[0030]
The combustion heater 52 mixes and burns liquid fuel pumped by a fuel pump (not shown) with combustion air, and heats hot water by heat exchange with combustion exhaust generated during the combustion. The combustion exhaust which has finished heat exchange with warm water is discharged to the atmosphere. However, the combustion heater 52 is used only when the outside air temperature is low (for example, at a low temperature of 4.4 ° C. or lower). Note that the combustion heater 52 can be used by continuously changing the combustion amount (heat generation amount) by adjusting the fuel supply amount and the combustion air amount.
[0031]
The hot water pump 53 is an electric water pump (hot water pumping means), and generates a circulating flow of hot water in the hot water circuit 5 by being activated when energized.
In addition, you may add auxiliary devices, such as heat radiators, such as a radiator, the exhaust heat recovery device which collect | recovers exhaust heat of an electric appliance, an electric heater, and a flow-path switching valve to the hot water circuit 50.
[0032]
FIG. 2 is a control system diagram including an ECU 100 of an air conditioner for an electric vehicle. The ECU 100 includes a central processing unit (hereinafter referred to as a CPU) 101, a ROM 102, a RAM 103, an A / D converter 104, interfaces 105 and 106, and the like. Have. Further, the ECU 100 operates by being supplied with electric power from the in-vehicle power source 200 via the junction box J, and the junction box J is also connected to a traveling inverter I that controls the rotational speed of the traveling motor M.
[0033]
The ECU 100 receives inputs from the inside air temperature sensor 111, the outside air temperature sensor 112, the solar radiation sensor 113, the refrigerant pressure sensor 114, the evaporator temperature sensor 115, the water temperature sensor 116, the defrost sensor 117, the water temperature sensor 118, and the operation panel 300. Based on the signal and a control program input in advance, the inverter 38, each air conditioner, and the HWS 24 are controlled.
[0034]
That is, the ECU 100 detects the inside / outside air switching door 7, the mode switching doors 17 to 19, the blower based on input signals such as detection signals of the sensors and operation values (operation signals) of the operation panel 300 and a control program input in advance. 4 fan motor 10, rotation control inverter 38 of refrigerant compressor 31, outdoor electric fan 39, first to third electromagnetic valves 40 to 42, combustion heater 52, hot water pump 53 and air mix doors 54 and 55, HWS 24. Control the operating state.
[0035]
The inside air temperature sensor 111 includes a temperature sensing element such as a thermistor, for example, and is an inside air temperature detecting unit that detects the temperature (inside air temperature) in the vehicle interior. The outside air temperature sensor 112 is composed of a temperature sensing element such as a thermistor, for example, and is an outside air temperature detecting means for detecting a temperature outside the vehicle compartment (outside air temperature).
The solar radiation sensor 113 is a solar radiation amount detection means for detecting the amount of solar radiation into the passenger compartment. The refrigerant pressure sensor 114 is a refrigerant pressure detection unit that detects a cycle high pressure (condensation pressure) that is a discharge pressure of the refrigerant compressor 31. The evaporator temperature sensor 115 is a temperature detection unit that includes a temperature sensing element such as a thermistor and detects the air temperature immediately after the indoor heat exchanger 36 is blown out.
[0036]
The water temperature sensor 116 is composed of a temperature sensing element such as a thermistor, for example, and is a hot water temperature detecting means that is installed at the hot water inlet of the hot water heater core 51 and detects the inlet water temperature (warm water temperature) of the hot water heater 51. The defrost sensor 117 is composed of a temperature sensing element such as a thermistor, for example, and is refrigerant temperature detection means for detecting the refrigerant temperature at the inlet of the outdoor heat exchanger 34 in the heating mode and the dehumidification mode.
[0037]
The water temperature sensor 118 includes a temperature sensing element such as a thermistor, for example, and is a hot water temperature detection unit that is installed at the hot water outlet of the combustion heater 52 and detects the outlet water temperature of the combustion heater 52.
Next, the operation panel 300 will be described with reference to FIG. 3. The operation panel 300 in this example performs cooling, heating, operation mode switching of air blowing, switching of blowing mode, switching of air volume, switching of inside / outside air, etc. It is configured as a panel for an auto air conditioner that is automatically performed when it is turned on. Reference numeral 302 denotes an off switch for stopping the operation of the air conditioner.
[0038]
Reference numerals 303 and 304 denote room temperature target temperature setting switches (temperature setting means), the switch 303 is a target temperature increase switch, and the switch 304 is a target temperature decrease switch. The target temperature set by both switches 303 and 304 is digitally displayed on the temperature display unit 305.
Reference numeral 306 denotes a blow mode setting switch for manually setting a blow mode other than the defroster mode by controlling the blow mode doors 17 to 19. Reference numeral 307 denotes an air volume setting switch for controlling the fan motor 10 to manually set the air flow into the passenger compartment. Reference numeral 308 denotes a combustion heater off switch for forcibly stopping the operation of the combustion heater 52 of the hot water circuit 50 by manual operation. Reference numeral 309 denotes an inside / outside air changeover switch for controlling the inside / outside air switching door 7 to manually switch the inside / outside air intake into the vehicle interior.
[0039]
Reference numeral 310 denotes a deflotter switch that controls the blowout mode doors 17 to 19 to manually set the deflotter blowout mode (a state in which only the deflotter blowout opening is opened) and to manually set the air conditioner to the deflotter operating state. . That is, in the present embodiment, when the deflotter switch 310 is manually operated and turned on, the ECU 100 sets the inside / outside air suction to the outside air mode, sets the blowing mode to the defroster blowing mode, and sets the air flow at a predetermined air volume. It is programmed to energize the HWS 24 described above when the blower 4 is activated and the outside air temperature is below a predetermined value.
[0040]
Next, the operation control of the defroster mode by the ECU 100 will be described in detail with reference to FIG.
First, it is determined whether or not the key switch of the electric vehicle is ON (step 120). If “NO”, the determination in step 120 is repeated. If “YES”, the counters and flags used for the arithmetic processing are initialized as initial settings (initialization, step 121). Next, it is determined whether or not the defroster switch 310 is ON (step 122). If “NO”, the process proceeds to step 123. If the auto switch 301 is turned on, the blow mode auto control for selecting any one of the blow mode of face (FACE), bi-level (BILEVEL), and foot (FOOT) is performed. Do.
[0041]
Here, the blow-out mode auto control is performed based on the target blown air temperature TAO into the vehicle interior as shown in FIG. This target blown air temperature TAO is calculated by the following mathematical formula 1.
[0042]
[Expression 1]
TAO = Kset * Tset-Kr * Tr-Kam * Tam-Ks * Ts-C
Tset is the set temperature determined by the temperature setting switches 303 and 304, Tr is the inside air temperature detected by the inside air temperature sensor 111, Tam is the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 112, and Ts is detected by the solar radiation sensor 113. The amount of solar radiation. Kset, Kr, Kam, and Ks are gains, and C is a constant.
[0043]
Then, in step 124, as shown in FIG. 5B, the blower 4 is operated with the automatically set air volume based on the target blown air temperature TAO, and the process returns to before the determination in step 122 to repeat the process. In FIG. 5B, the cooling time is a state in which the heat pump 30 is operated in the cooling mode, and the heating time is a time in which the heat pump 30 is operated in the heating mode or the combustion heater 52 is operated. In this state, hot water is circulated through the heater core 51.
[0044]
On the other hand, when the defroster switch 310 is turned ON, the determination at step 122 is “YES”, and the routine proceeds to step 125 where the blowing mode is set to the defroster (DEF) blowing mode. At the same time, the inside / outside air suction is set to the outside air suction mode.
Next, in step 126, it is determined whether or not the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 112 is lower than 0 ° C. If the outside air temperature is higher than 0 ° C., the determination is “NO”, the process proceeds to step 127, and the heat pump alone defroster (DEF) control is performed.
[0045]
That is, the heat pump 30 is selected from the heat pump 30 and the combustion heater 52 as the air heating means for heating the warm air blown from the defroster outlet 16, and the heat pump 30 is operated in the heating mode. Thereby, the hot water heated in the water-refrigerant heat exchanger 32 is circulated to the heater core 51 to heat the blown air in the duct 2, and this hot air is blown from the defroster outlet 16 to the window glass 23.
[0046]
At this time, the air doors 54 and 55 are operated to the positions indicated by solid lines in FIG. 1, and allow the entire amount of the blown air to pass through the heater core 51. At this time, since the defroster switch 310 is turned on and the defroster blowing mode is set, the airflow of the blower 4 is set to a predetermined defroster airflow (first value) separately from the characteristics shown in FIG. Set air volume, for example, 250m ^Three / H). And after step 127, it returns to before the determination of step 120 and repeats the said process.
[0047]
In the defroster (DEF) control of the heat pump alone in step 127, as described above, hot air heated by using the heat pump 30 as a heat source is blown to the window glass 23, thereby deicing and anti-fogging the window glass 23. Even with the defroster (DEF) control of the heat pump alone, since the outside air temperature is 0 ° C. or higher, it does not take a long time to defrost and prevent fogging of the window glass 23.
[0048]
On the other hand, when the outside air temperature falls below 0 ° C., the determination in step 126 is “YES”, the process proceeds to step 128, H.W.S24 is turned on (energized), and at the same time, the timer counts up. Starting, the energization time of H / W / S24 is measured.
Next, the routine proceeds to step 129, where it is determined whether or not the combustion heater 52 can be operated (ON). Specifically, it is determined whether the outside air temperature is less than 4 ° C., the operation is not possible due to the protection control of the combustion heater 52, the combustion heater off switch 308 is not turned on, or the like. It is determined whether 52 is in a condition that enables operation (ON).
[0049]
If the combustion heater 52 is not in a condition that enables operation (ON), the determination in step 129 is “NO”, the process proceeds to step 130, and the heat pump 30 and the H.264 are turned on. W. Defroster (DEF) control is performed in combination with S24. That is, the hot water heated by the water / refrigerant heat exchanger 32 of the heat pump 30 is circulated to the heater core 51 to heat the blown air in the duct 2, and this hot air is blown from the defroster outlet 16 to the window glass 23. . Also at this time, the air volume of the blower 4 is the same defroster air volume as the step 127 (first set air volume, for example, 250 m). ^Three / H). At the same time, H.C. W. The window glass 23 is directly heated by energizing S24.
[0050]
The heat pump 30 and the H.P. W. In the defroster (DEF) control combined with S24, the determination in step 131 is “NO” and the determination in step 132 is “YES” (that is, −10 ° C. <outside temperature <0 ° C. )), The hot air blowing to the window glass 23 and H.H. W. In combination with the direct heating of the window glass by S24, the window glass 23 is deiced and anti-fogged, so that the defrosting and anti-fogging of the window glass 23 can be performed in a short time even if the outside air temperature falls below 0 ° C. It can be carried out.
[0051]
When the outside air temperature rises to 0 ° C. or higher, the determination at step 132 is “NO”. W. The energization to S24 is turned off, and the process proceeds to the defroster (DEF) control of the heat pump alone in step 127.
On the other hand, if the determination in step 129 is “YES”, the process proceeds to step 131. If the outside air temperature is lower than −10 ° C., the determination in step 131 is also “YES”, and the process proceeds to step 134. In step 134, the operation of the heat pump 30 is prohibited. This prohibition of operation is to prevent the refrigerant heat returning to the compressor 31 from occurring due to a decrease in the amount of heat absorbed by the outdoor heat exchanger 34 at low temperatures.
[0052]
In step 134, the combustion heater 52 and the H.P. W. Defroster (DEF) control in combination with S24 is performed. That is, the combustion heater 52 is operated, the hot water heated by the combustion heater 52 is circulated to the heater core 51, the blown air in the duct 2 is heated, and this hot air is sent from the defroster outlet 16 to the window glass 23. To spray. Also at this time, the air volume of the blower 4 is the same defroster air volume as the steps 127 and 130 (first set air volume, for example, 250 m). ^Three / H). At the same time, H.C. W. The window glass 23 is directly heated by energizing S24. As a result, hot air is blown onto the window glass 23 and H.P. W. The window glass 23 is deiced and anti-fogged in combination with the window glass direct heating in S24.
[0053]
Next, the routine proceeds to step 135, where it is determined whether or not the combustion heater 52 is in an OFF condition. Specifically, it is determined whether the outside air temperature is 4 ° C. or higher, the operation is not possible due to the protection control of the combustion heater, the off switch 308 of the combustion heater 52 is turned on, and the like. It is determined whether the heater 52 is in an OFF condition.
[0054]
If the combustion heater 52 is not in the OFF condition, the determination is “NO”, and the process returns to before the determination in step 131 and the above process is repeated. On the other hand, when the combustion heater 52 is in the OFF condition, the determination in step 135 is “YES”, and the routine proceeds to step 136.
In this step 136, the operation of the combustion heater 52 is stopped (OFF). W. S24 is an independent operation. In the next step 137, the air volume of the blower 4 is set to the first set air volume (for example, 250 m). ^Three The second set air volume that is lower than about / h) is set. Here, the second set air volume is 90 m, for example. ^Three Is set to a small air volume of less than / h. W. In order to effectively exhibit the original function of S24 (window glass heating function), it is desirable to stop the operation of the blower 4 (= air volume 0).
[0055]
In this way, H.C. W. By setting the air volume of the blower 4 to the second set air volume lower than the first set air volume during the single operation of S24, W. The amount of heat generated in S24 is not diffused by blowing low temperature air onto the window glass 23 due to the operation of the blower 4. W. The amount of heat generated in S24 is effectively used to increase the temperature of the window glass 23.
[0056]
Therefore, H.I. W. The window glass 23 can be effectively deiced and anti-fogged by the heat generation effect of S24 alone, and the defrosting and anti-fogging time of the window glass 23 can be shortened.
Next, the process proceeds to step 138, and the H.P. W. It is determined whether the timer count-up (for example, 20 minutes) in S24 is completed (whether the HWS energization time has reached a predetermined time). If “NO”, the process returns to the determination before step 129 and the process is repeated. If “YES”, this control is terminated.
[0057]
FIG. 6 shows experimental data showing the effect of the present invention. When the defroster control is started from the state where the vehicle windshield is completely frozen at the outside air temperature of −20 ° C. The result of measuring the glass deicing time is shown. The glass deicing time is measured separately for the time required to reach a glass deicing area of 50%, which is a vehicle travelable level, and the time required to reach a glass deicing area of 90%.
[0058]
In the experiment of FIG. W. The power consumption in S24 is constant at 300 W in any defroster control. Moreover, the temperature of warm air is 10 ° C to 40 ° C, and the temperature of cold air is -20 ° C.
In FIG. W. When cold air is blown out during S24 single operation, the glass deicing area reaching time of 50% takes 12 minutes. W. By stopping the blowing (or blowing out a small amount of air) during the S24 single operation, the glass deicing area arrival time of 50% can be shortened to 4.5 minutes.
[0059]
In the first embodiment, the hot water heater core 51 is used as the air heating means for heating the blown air in the duct 2. Although the water-refrigerant heat exchanger 32 and the combustion heater 52 are installed, the combustion heater 52 may not be mounted on the vehicle when the electric vehicle is used in a relatively warm area. In this case, when the outside air temperature becomes a predetermined temperature, for example, −10 ° C. or lower, the HWS 24 is inevitably operated alone.
[0060]
In the first embodiment, the control in the defroster (DEF) blowing mode set in step 125 has been described. Of course, the defroster control described above may also be adopted in the (FOOT / DEF) blowing mode.
[0061]
In the said 1st Embodiment, although the energization amount of HWS24 is made the same at the time of combined operation with warm air blowing, and the time of independent operation, the energization amount of HWS24 is the time of independent operation rather than the time of combined operation with warm air blowing. Switching control may be performed so that the direction becomes larger.
Similarly, the air volume (first set air volume) of the warm air blowing during the defroster control is a constant value (for example, 250 m ^Three / H), it may be changed according to environmental conditions such as outside temperature.
[0062]
In the first embodiment, the operation positions of the air dampers 54 and 55 are reversed between the one-dot chain line position and the solid line position in FIG. 1 during the cooling operation and the heating operation. It is good also as an air mix damper controlled to an intermediate position so that a part of air which passes through the inside of the air-conditioning duct 2 may be allowed to pass through the heater core 51.
In the first embodiment, the three solenoid valves 40 to 42 are used to switch the refrigerant passage of the heat pump 30, but a three-way valve or a four-way valve may be used instead of the three solenoid valves 40 to 42. Good.
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the hot water heater core 51 is used as the air heating means for heating the blown air in the duct 2, and the hot water circuit 50 for circulating the hot water in the hot water heater core 51 is installed. Can also be implemented in an air conditioner in which the hot water circuit is eliminated as in the second embodiment shown in FIG.
[0063]
In the air conditioner of FIG. 7, the air in the air conditioning duct 2 is cooled and heated by one indoor heat exchanger 36 a provided in the heat pump cycle 30.
In FIG. 7, the same reference numerals as those in FIG. Hereinafter, the difference from FIG. 1 will be mainly described. The indoor heat exchanger 36a is disposed over the entire surface of the air passage in the air conditioning duct 2. The indoor heat exchanger 36a functions as an evaporator in the cooling mode. And cool the air. In the heating mode, the indoor heat exchanger 36a acts as a condenser to heat the blown air.
[0064]
In addition to the indoor heat exchanger 36a described above, the heat pump cycle 30 includes an outdoor heat exchanger 34, a refrigerant compressor 31, a heating decompressor 33, a cooling decompressor 35, check valves 33a and 35a, an accumulator 37, and A four-way valve 46 that switches the flow direction of the refrigerant is provided, and these devices are connected by refrigerant piping.
In the heat pump cycle 30, the refrigerant flow is switched by the four-way valve 46 in the cooling mode and the heating mode as follows. In the figure, arrow C indicates the direction of refrigerant flow during cooling, and arrow H indicates the direction of refrigerant flow during heating.
[0065]
In the cooling mode, the high-pressure gas refrigerant discharged from the refrigerant compressor 31 is a four-way valve 46 → an outdoor heat exchanger 34 → a check valve 33 a → a cooling decompressor (capillary tube) 35 → an indoor heat exchanger 36 a → a four-way valve. It flows through the closed circuit in the order of 46 → accumulator 37 → refrigerant compressor 31. At this time, the indoor heat exchanger 36a acts as an evaporator and cools the blown air by the latent heat of vaporization of the refrigerant.
[0066]
In the heating mode, the refrigerant discharged from the refrigerant compressor 31 is the four-way valve 46 → the indoor heat exchanger 36a → the check valve 35a → the heating decompressor (capillary tube) 33 → the outdoor heat exchanger 34 → the four-way valve 46 → It flows through the closed circuit in the order of accumulator 37 → refrigerant compressor 31. At this time, the indoor heat exchanger 36a acts as a condenser and heats the blown air by the latent heat of condensation of the refrigerant.
[0067]
The ECU (electronic control unit) 100 is the same as that shown in FIGS. 1 and 2 described above, and controls various air conditioners and the HWS 24 of the window glass 23 according to the flowchart shown in FIG.
(Other embodiments)
In the first and second embodiments described above, the hot water heater core 51 and the indoor heat exchanger 36a of the heat pump cycle 30 are used as the heating means for the air blown from the defroster outlet 16, but as the air heating means, In addition to these, an electric heating element may be used.
[0068]
In the first and second embodiments, the defroster switch 310 is turned on so that the HWS 24 can be energized in conjunction with the setting of the defroster blowing mode. May be provided in the operation panel 300 so that the HWS 24 can be energized by turning on the manual switch dedicated to the HWS, and the energization of the HWS 24 may be interrupted by the control shown in the flowchart of FIG.
[0069]
Moreover, in the said 1st, 2nd embodiment, although the electric vehicle air conditioner was shown, you may apply this invention to the air conditioner of the motor vehicle by which internal combustion engines, such as a gasoline engine, are mounted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an electric control system diagram of the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a front view of an air conditioning operation panel according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart of defroster control in the first embodiment of the present invention.
FIG. 5A is a characteristic diagram showing a control map of a blowing mode in the first embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a characteristic diagram showing a control map of a blower air volume in the first embodiment of the present invention. .
FIG. 6 is a chart showing the effects of the present invention.
FIG. 7 is an overall configuration diagram of a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
2 ... Air conditioning duct, 4 ... Blower, 16 ... Defroster outlet, 23 ... Window glass,
24 ... Electric heating element (HWS), 30 ... Heat pump,
36, 36a ... indoor heat exchanger, 51 ... hot water heater core, 52 ... combustion heater,
100 ... ECU, 300 ... operation panel, 310 ... defroster switch.

Claims (5)

空気加熱手段（５１、３６ａ）および空気送風手段（４）を有し、この空気加熱手段（５１、３６ａ）にて加熱された温風を車両の窓ガラス（２３）に吹きつけることにより、窓ガラス（２３）の除氷、除曇を行うデフロスタ手段（５１、３６ａ、４）と、
車両の窓ガラス（２３）に配設され、窓ガラス（２３）を直接加熱して窓ガラス（２３）の除氷、除曇を行う電気発熱手段（２４）と、
乗員により手動操作され、空調吹出モードを、前記温風を車両の窓ガラス（２３）に吹きつけるデフロスタ吹出モードに設定するデフロスタ操作手段（３０９）と、
前記空気加熱手段（５１、３６ａ）の運転を断続する第１断続手段（１２７、１３０、１３４、１３６）と、
前記電気発熱手段（２４）の運転を断続する第２断続手段（１２８、１３０、１３３、１３４、１３６）と、
前記空気送風手段（４）の運転を制御する送風制御手段（１２４、１２７、１３０、１３４、１３７）とを備え、
前記デフロスタ吹出モードの設定時に、前記第１、第２断続手段により前記デフロスタ手段および前記電気発熱手段の併用運転が設定されたときは、前記送風制御手段により前記空気送風手段を第１設定風量で運転し、
前記デフロスタ吹出モードの設定時に、前記第１断続手段により前記空気加熱手段が停止状態とされ、前記第２断続手段により前記電気発熱手段の単独運転が設定されたときは、前記送風制御手段により前記空気送風手段を前記第１設定風量より小さい第２設定風量で運転することを特徴とする車両用空調装置。An air heating means (51, 36a) and an air blowing means (4) are provided, and hot air heated by the air heating means (51, 36a) is blown onto the window glass (23) of the vehicle, thereby Defroster means (51, 36a, 4) for deicing and defrosting the glass (23);
An electric heating means (24) disposed on the window glass (23) of the vehicle to deicing and defrosting the window glass (23) by directly heating the window glass (23);
Defroster operating means (309) which is manually operated by a passenger and sets the air-conditioning blowing mode to a defroster blowing mode in which the warm air is blown to the window glass (23) of the vehicle;
First intermittent means (127, 130, 134, 136) for intermittent operation of the air heating means (51, 36a);
A second intermittent means (128, 130, 133, 134, 136) for interrupting the operation of the electric heating means (24);
Air blowing control means (124, 127, 130, 134, 137) for controlling the operation of the air blowing means (4),
When the combined operation of the defroster means and the electric heating means is set by the first and second intermittent means at the time of setting the defroster blowing mode, the air blowing means is set at the first set air volume by the air blowing control means. Drive,
When the defroster blowing mode is set, when the air heating means is stopped by the first intermittent means, and when the electric heating means is independently operated by the second intermittent means, the air blowing control means An air conditioner for a vehicle, wherein the air blowing means is operated with a second set air volume smaller than the first set air volume. 前記第１断続手段（１２７、１３０、１３４、１３６）は、前記空気加熱手段（５１、３６ａ）の運転可否の条件を判定して、前記空気加熱手段（５１、３６ａ）の運転を断続するものであり、
前記第２断続手段（１２８、１３０、１３３、１３４、１３６）は、前記電気発熱手段（２４）の運転可否の条件を判定して、前記電気発熱手段（２４）の通電を断続するものであることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。The first intermittent means (127, 130, 134, 136) determines whether or not the air heating means (51, 36a) can be operated, and intermittently operates the air heating means (51, 36a). And
The second interrupting means (128, 130, 133, 134, 136) determines whether or not the electric heating means (24) can be operated and interrupts energization of the electric heating means (24). The vehicle air conditioner according to claim 1. 前記空気加熱手段（５１、３６ａ）はヒートポンプ（３０）、燃焼式ヒータ（５２）および電気発熱体のいずれか１つを熱源として空気を加熱するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。The air heating means (51, 36a) is configured to heat air using any one of a heat pump (30), a combustion heater (52) and an electric heating element as a heat source. The vehicle air conditioner according to 1 or 2. 前記空気加熱手段（５１、３６ａ）の熱源として、ヒートポンプ（３０）および燃焼式ヒータ（５２）の両方を備え、
さらに、外気温度に関連した物理量を検出する外気温検出手段（１１２）を備え、
この外気温検出手段（１１２）により検出された外気温度が第１設定温度より高いときは、前記第１断続手段（１２７、１３０、１３４、１３６）により前記ヒートポンプ（３０）を作動させるとともに、前記第２断続手段（１２８、１３０、１３３、１３４、１３６）により前記電気発熱手段（２４）への通電を遮断し、かつ、前記送風制御手段（１２４、１２７、１３０、１３４、１３７）により前記空気送風手段（４）を前記第１設定風量で運転し、
前記外気温度が前記第１設定温度と、前記第１設定温度より低い第２設定温度との間にあるときは、前記第１断続手段により前記ヒートポンプを作動させるとともに、前記第２断続手段により前記電気発熱手段に通電し、かつ、前記送風制御手段により前記空気送風手段を前記第１設定風量で運転し、
前記外気温度が前記第２設定温度より低いときは、前記第１断続手段により前記燃焼式ヒータを作動させるとともに、前記第２断続手段により前記電気発熱手段に通電し、かつ、前記送風制御手段により前記空気送風手段を前記第１設定風量で運転し、
前記第１断続手段により前記ヒートポンプおよび前記燃焼式ヒータがともに停止され、かつ前記第２断続手段により前記電気発熱手段に通電されたときは、前記送風制御手段により前記空気送風手段を前記第２設定風量で運転することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。As a heat source for the air heating means (51, 36a), both a heat pump (30) and a combustion heater (52) are provided,
Furthermore, an outside air temperature detecting means (112) for detecting a physical quantity related to outside air temperature is provided,
When the outside air temperature detected by the outside air temperature detecting means (112) is higher than the first set temperature, the first intermittent means (127, 130, 134, 136) operates the heat pump (30), and The second intermittent means (128, 130, 133, 134, 136) cuts off the energization to the electric heating means (24), and the air blowing control means (124, 127, 130, 134, 137) Operating the air blowing means (4) at the first set air volume;
When the outside air temperature is between the first set temperature and a second set temperature lower than the first set temperature, the heat pump is operated by the first interrupting means, and the second interrupting means Energizing the electric heating means, and operating the air blowing means with the first set air volume by the blowing control means;
When the outside air temperature is lower than the second set temperature, the combustion heater is operated by the first intermittent means, the electric heating means is energized by the second intermittent means, and the air blowing control means Operating the air blowing means at the first set air volume;
When the heat pump and the combustion heater are both stopped by the first interrupting means and the electric heating means is energized by the second interrupting means, the air blowing means is set to the second setting by the air blowing control means. The vehicle air conditioner according to claim 1 or 2, wherein the vehicle is operated with an air volume. 前記電気発熱手段の単独運転時に、前記送風制御手段により前記空気送風手段を停止させて、前記第２設定風量を零とすることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。5. The apparatus according to claim 1, wherein the air blowing unit is stopped by the air blowing control unit when the electric heating unit is operated independently, and the second set air volume is set to zero. 6. Vehicle air conditioner.

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